Python 使用PIL和NumPy将图像转换为Lab array，修改值，然后再转换回

我正在尝试使用NumPy将PIL图像转换为数组。然后我想将该数组转换为Lab值，修改这些值，然后将数组转换回图像并保存图像。我有以下代码：

import Image, color, numpy

# Open the image file
src = Image.open("face-him.jpg")

# Attempt to ensure image is RGB
src = src.convert(mode="RGB")

# Create array of image using numpy
srcArray = numpy.asarray(src)

# Convert array from RGB into Lab
srcArray = color.rgb2lab(srcArray)

# Modify array here

# Convert array back into Lab
end = color.lab2rgb(srcArray)

# Create image from array
final = Image.fromarray(end, "RGB")

# Save
final.save("out.jpg")

此代码取决于PIL、NumPy和颜色。颜色可以在松软的树干上找到。我下载了color.py文件和某些文件。我修改了color.py，这样它就可以独立于SciPy源代码运行，而且似乎一切都很好——当我运行转换时，数组中的值会发生变化

我的问题是，当我运行上面的代码时，只需将图像转换为Lab，然后返回到RGB并保存它，我就会返回以下图像：

出什么事了？我使用的是color.py中的函数吗

供参考：
源图像-

---

测试所需的所有源文件-

正如Denis指出的，在

lab2rgb

或

rgb2lab

中没有范围检查，并且

rgb2lab

似乎期望值在[0,1]范围内

>>> a = numpy.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
>>> a
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])
>>> color.lab2rgb(color.rgb2lab(a))
array([[ -1.74361805e-01,   1.39592186e-03,   1.24595808e-01],
       [  1.18478213e+00,   1.15700655e+00,   1.13767806e+00],
       [  2.62956273e+00,   2.38687422e+00,   2.21535897e+00]])
>>> from __future__ import division
>>> b = a/10
>>> b
array([[ 0.1,  0.2,  0.3],
       [ 0.4,  0.5,  0.6],
       [ 0.7,  0.8,  0.9]])
>>> color.lab2rgb(color.rgb2lab(a))
array([[ 0.1,  0.2,  0.3],
       [ 0.4,  0.5,  0.6],
       [ 0.7,  0.8,  0.9]])

在color.py中，

xyz2lab

和

lab2xyz

函数正在进行一些我无法一目了然推断的数学运算（我不太熟悉numpy或图像变换）

编辑（此代码修复了该问题）： PIL会给你[0255]个数字，在传递到rgb2lab函数之前，尝试将这些数字缩小到[0,1]，并在出来时进行备份。e、 g:

#from __future__ import division # (if required)
[...]
# Create array of image using numpy
srcArray = numpy.asarray(src)/255

# Convert array from RGB into Lab
srcArray = color.rgb2lab(srcArray)

# Convert array back into Lab
end = color.lab2rgb(srcArray)*255
end = end.astype(numpy.uint8)

---

未经尝试，转换颜色时缩放错误很常见：
RGB是字节0。。255，例如黄色[255255,0]， 而

rgb2xyz（）

等处理三个浮点数，黄色[1,1,0]。
（

color.py

没有范围检查：

lab2rgb（rgb2lab（[255255,0]））

是垃圾。）

在IPython中，

%运行main.py

，然后打印srcArray的角点并结束

7月13日添加：为了记录/为了谷歌，这里有一些打包、解包和转换RGB图像阵列的NumPy习惯用法：

    # unpack image array, 10 x 5 x 3 -> r g b --
img = np.arange( 10*5*3 ).reshape(( 10,5,3 ))
print "img.shape:", img.shape
r,g,b = img.transpose( 2,0,1 )  # 3 10 5
print "r.shape:", r.shape

    # pack 10 x 5 r g b -> 10 x 5 x 3 again --
rgb = np.array(( r, g, b )).transpose( 1,2,0 )  # 10 5 3 again
print "rgb.shape:", rgb.shape
assert (rgb == img).all()

    # rgb 0 .. 255 <-> float 0 .. 1 --
imgfloat = img.astype(np.float32) / 255.
img8 = (imgfloat * 255).round().astype(np.uint8)  
assert (img == img8).all()

#解包图像阵列，10x5x3->rgb--
img=np.arange（10*5*3）。重塑（（10,5,3））
打印“img.shape:”，img.shape
r、 g，b=img.转置（2,0,1）#3 10 5
打印“r.shape:”，r.shape
#再次包装10 x 5 r g b->10 x 5 x 3--
rgb=np.数组（（r，g，b））.再次转置（1,2,0）#10 5 3
打印“rgb.shape:”，rgb.shape
断言（rgb==img）.all（）
#rgb 0。。255浮点0。。1 --
imgfloat=img.astype（np.float32）/255。
img8=（imgfloat*255）.round（）.astype（np.uint8）
断言（img==img8）.all（）

您使用的是旧版本的Scipy吗？导入颜色一直失败；scipy_base（我不存在）尝试使用的所有函数都是标准的Numpy函数（

asarray

，

swapax

，等等）。在

c=color.lab2rgb（a）

行上，将color.py的前两行修改为

import numpy as sb

和

import numpy as scipy

？因为它正试图将原始的1,2,3矩阵从实验室转换为RGB..再次编辑，问题为我解决（py 2.6）不确定未来的除法是否适用于旧版本，但必须有一些numpy函数来完成。谢谢，此注释对我的问题更有帮助。然而，Nick T的回答确实帮助我更好地理解了numpy的工作方式。